某电厂翻车机室沉井施工方案.docx
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某电厂翻车机室沉井施工方案
作业指导书
工程名称：
某电厂2×300MW发电供热机组扩建工程
编号：
T-41
作业项目名称：
翻车机室沉井施工
编制单位：
某公司（建筑工地）
编写：
日期：
审核：
日期：
审定：
日期：
日期：
批准：
日期：
出版日期：
版次：
第一版
目录
1、适用范围
2、编制依据
3、工程概况及主要工程量
4、作业人员资格要求
5、主要机械及工、器、具
6、施工准备
7、作业程序
8、作业方法、工艺要求及质量标准
9、工序交接及成品保护
10、安全和文明施工措施
11、环境与职业卫生
12、技术记录
13、主要用电计划
14、施工进度计划
15、现场总平面图
16、基坑开挖图
17、触变泥浆管路布置示意图
1.适用范围:
翻车机室地下部分沉井土建施工
2编制依据:
2.1《翻车机室地下部分沉井施工图》F1014S-T0602-04~15，20，21
2.2《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003
2.3《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
2.4《建筑地基处理技术规范》JGL79-2002[J220-2002]
2.5《砌体工程施工及验收规范》GB50203-2002
2.6《施工现场临时用电安全技术规范》GBJ232-822.7《砖石工程施工及验收规范》JBJ203-832.8《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-19992.9《给水排水构筑物施工及验收规范》GB50205-952.10《水工混凝土施工规范》SDJ207-98
2.11《建筑地基基础工程施工及验收规范》GB50202-2002
2.12《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
2.13《电力建设工程施工及验收规范》（建筑工程篇）SDJ69-87
2.14《混凝土防水剂》JC474-92
2.15《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2002
2.16《地下工程防水技术规范》GB50108-2001
2.17电厂总平面布置图
3.工程概况及主要工程量
3.1工程概述
3.1.1翻车机室北与新建铁路相接，东与地下输煤廊道相接。
3.1.2翻车机室中心坐标为（A=1204.719，B=320.487），轴线与A、B轴夹角14.4746°，设计相对标高±0.00m相当于1985国家高程系统▽10.140m（以下高程均为相对高程），采用沉井基础，沉井平面尺寸22.2m×27m，设计刃脚标高▽-18.718，室内地面高程▽1.662。
3.1.3《岩土工程勘测报告（贮煤场与输煤建筑物地段）》（简称《勘测报告》），翻车机室处共有6个钻孔，其地层分布如下：
素填土：
标准贯入击数6～11，承载力特征值为80Kpa，层底高程0.74～-0.34m;
粉质粘土：
含水率23.2～29.1，标准贯入击数5～13，承载力特征值为180Kpa，层底高程-3.06～--4.34m；
粘土：
含水率23.6～30.9，标准贯入击数8～14，承载力特征值为260Kpa，层底高程-5.76～--7.74m；
粉质粘土：
含水率21.9～31.0，标准贯入击数5～21，承载力特征值为160Kpa，层底高程-10.18～--13.33m；
粘土与粉质粘土互层：
含水率19.8～35.4，标准贯入击数7～38，承载力特征值为300Kpa，层底高程-12.38～-14.64m；
-1粉质粘土：
含水率24.4～29.7，标准贯入击数7～19，承载力特征值为170Kpa，层底高程-15.34～-18.3m；
粘土与粉质粘土互层：
-1以下均为
粘土与粉质粘土互层承载力特征值为300Kpa。
根据《勘测报告》，沉井刃脚（▽-18.718m）坐落在第
粘土与粉质粘土互层中，底梁坐落在第
-1粉质粘土中，土层渗透系数均为4*10-6m/s。
3.2本工程施工要点和难点：
3.2.1本工程工期较紧，业主方要求年底具备进煤条件，整个翻车机室主体工程要求在2004年11月底完成，时间仅8个月；
3.2.2翻车机室深度较深，达20.3m，结构复杂，异型梁、柱众多；
3.2.3由于本沉井下沉过程中所穿越的土层地基承载力较高，沉井下沉是本工程最大的难点之一，必须采取切实可行的沉井助沉措施；
3.2.4由于本沉井深度较大，沉井出土非常困难，拟考虑机械吊土和水力冲吸相结合的出土方式。
3.3本工程0m以下主要工程量：
名称
单位
数量
混凝土
m3
4900
其中:
井壁、底板、平台等
m3
3250
砼梁
m3
700
封底砼
m3
950
钢筋
t
800
土方开挖
m3
25000
砂垫层
m3
806
袋装砂堤
m3
450
砖胎模
m3
40
工程周边护栏
m2
600
沉井出土土方（含流失）
m3
7000
铁件
t
暂估50t
环沉井施工便道
m2
1200
刃脚砼垫层
m3
73
弃土围堰
m3
6000
钢筋砼以外水泥
t
320
木材
m3
200
4.作业人员的资格要求
4.1特殊工种必须持持证上岗（架子工、焊工、电工、起重工等）；
4.2参加作业人员要求进行过安全教育，具备较高的质量安全意识；
4.3要求各班组长有较高的识图能力，有较高的技术水平。
4.4作业人员具有服从统一调度的意识，具有吃苦耐劳的精神和良好的身体素质。
4.7参加作业人员的数量
序号
主要工种
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
1
木工
50
50
50
30
30
50
50
50
1
钢筋工
40
40
40
30
30
40
40
40
2
水石工
20
20
20
20
40
20
20
20
3
机电工
4
4
4
4
4
4
4
4
4
司机
6
6
6
6
6
6
6
6
5
吸泥工
50
6
合计
（注：
本计划如特殊情况还需要增加劳动力，则再根据实际情况予以调整，保证工程能正常进行。
）
为顺利实施本工程，本工程拟配备高级工程师1名，工程师2名，安全员1名、技术管理人员4名，钢筋放样师1名，木工放样师1名，各施工队配5-8名相应专业的技术骨干。
根据总工期安排，配备充足辅助性用工人员。
5主要机械及工、器具
5.1要求：
所有器具必须有校验合格证书，机具在施工前就位，可随时地投入使用，保证正常运作。
5.2机具配备表
名称
数量
名称
数量
反铲挖掘机
2辆
电焊机
4台
砼输送泵车
2辆
串筒
50只
砼搅拌运输车
6辆
水力冲吸机组
6台套
空压机
2台
配电箱
4只
行车（备用）
1台
经纬仪J2
1台
电源箱
6只
钢筋机械
1套
水准仪DSZ3
1台
木工机械
1套
6施工准备
6.1主要材料设备准备
根据总进度计划的安排，按照拟定的《机具配备表》组织施工机具进场。
根据需要调运的脚手架钢管、扣件、模板、回形卡等周转材料及时到工地。
基坑开挖至一半时开始进入配（立）模、配（扎）筋状态。
6.2技术准备
图纸会审后，对本工程的施工进行全面策划，明确分部和单位工程的质量目标及要求，细化质量控制点的设置方案。
为使项目施工处于可控制状态，使项目质量计划能得到有效实施，积极采用先进施工技术和新工艺。
做好劳动力、材料机械设备调度平衡计划；根据气候条件和工程施工特点以及施工进度要求，制订针对性强切实可行的夏、雨季施工方案，包括预防性措施。
根据业主提交的基准点、基准线和水准点，布设自己的施工控制网，以满足在施工过程中所要进行的平面和高程控制测量、立模放样、安装测量、施工现场地形测量和施工监测测量以及竣工测量等。
作业指导书批准后，进行技术交底，交底对象为全体施工人员及管理人员，要使每一位施工人员确实掌握工艺要求，质量标准。
6.3现场条件准备
根据施工现场的总平图和甲方要求，完成临时施工道路的修筑及供水、供电管线的接口工作；本着节约、经济、安全的原则，合理进行材料仓库、加工场等有关生产设施的搭设。
7.作业程序
基坑土方开挖集水井砂垫层编织袋砂堤砼垫层砖胎模沉井第一节制作沉井第二节制作沉井第三节制作凿除并吊运砼垫层、砖胎模、编织袋沉井下沉沉井封底底板沉井第四节接高周边土体回填上部结构主体工程
8.作业方法、工艺要求（需要时）及质量标准
8.1砂垫层厚度的确定
根据《翻车机室施工图沉井部分设计施工总说明》（以下简称《总说明》），开挖坑底标高为▽-9.50m，局部为▽-10.30m，考虑到沉井制作正值梅雨季节，经常降雨，为确保工程施工的顺利进行，基坑工作面底宽为3.0m。
根据《总说明》4.1条：
砂垫层厚度不小于1.0m，沉井制作时地基土层为第
层，计算砂垫层厚度为0.7m，取1.0m。
8.2砼垫层厚度的确定
h——砼垫层厚度m；G0——沉井第一节单位长度重量（KN/m）
R——砂垫层承载力取160Kpa；b——扩大后的刃脚踏面宽度（含砖胎模）
沉井第一节重约2.65×104KN，沉井周长=（20.7+25.5）×2=92.4m
G0=2.65×104KN/92.4m=287KN/m
8.3土方开挖
8.3.1土方开挖高程▽-9.5m左右，边坡均按1:
1考虑，工作面考虑3m宽，在▽-6.0m处设置3m宽平台，保证施工期间的边坡安全。
8.3.2土方开挖采用挖掘机挖土，自卸车运土，运至甲方指定区域。
8.3.3由于翻车机室沉井施工正值梅雨季节，雨水较多，必要时需对边坡进行一定的防护以防止冲刷。
▽-6.0m平台在坡脚处开挖小排水沟汇集坡面渗水及雨水排入下层排水沟。
8.4砂垫层及砂堤施工
8.4.1本工程砂垫层厚度为1.0m，采用人工整平。
8.4.2砂垫层材料为中粗砂，按规范取样试验，含泥量不得大于3%。
8.4.3砂垫层施工采用分层铺设，注水饱和，水撼法密实，用插入式振捣器振捣，现场试验用直径16mm长195cm的平头钢筋，在自由落距50cm时贯入砂中，当贯入深度小于7cm时密实度合格。
设计要求夯实现场检测干容重不小于17KN/m3，fk≥180Kpa。
8.4.4铺设砂垫层前，在基坑四周用240标准砖砌40cm宽的排水沟，每2~3m布置无砂砼块保证渗水，基坑四角设4个砖砌集水坑，汇集排水沟的基坑渗水及雨水，用水泵及时抽出。
8.4.5砂垫层完成后，即进行底梁下砂堤制作，砂堤顶宽1m（1.4m），底宽1.5m（1.9m），高0.95m，用编织袋灌砂，中间填砂仍采用分层水密法施工。
8.5砼垫层施工
本翻车机室沉井井壁宽度为1.3m，其中刃脚踏面0.40m，考虑到第一节沉井的制作安全，刃脚踏面（含砖胎模）扩大到1.90m，砼垫层宽1.9m，厚0.15m，隔墙下砼垫层宽1.4m（1.0m），厚0.10m，均采用C20砼。
8.6沉井采用一次制作（分三节，高13.70m），一次下沉，一次接高完成地下部分的施工方式。
8.6.1沉井制作总高度为13.70m（▽-18.718m～▽-5.018m），下沉深度为10.8m（▽-8.0m～▽-18.718m）。
8.6.2各节沉井制作高度见下表：
节数
高程（m）
高度h（m）
第一节
▽-18.718m～▽-14.018m
4.7
第二节
▽-14.018m～▽-8.82m
5.198
第三节
▽-8.82m～▽-5.018m
3.802
合计
▽-18.718m～▽-5.018m
13.7
注：
本表未计入沉井接高部分。
8.6.3第一节沉井制作时，荷重约2.65×104KN，在砂垫层厚1.0m、砼垫层厚0.15m的工况下，其地基承载力计算值123.8Kpa，在《勘测报告》提供的第
层土地基承载力为160Kpa的范围内，满足承载力要求。
8.6.4第三节沉井制作：
因为第二节沉井制作时，总荷载小于第三节，故按沉井第三节接高制作校核。
第三节沉井制作时，中间隔墙、梁的底面积约131.8㎡，总长度118.8m，考虑一半面积承受荷载，计算时隔墙、梁底取面积65.9㎡，长度59.4m。
砂垫层的承载力为160Kpa，故沉井第三节制作时，满足地基承载力要求。
8.6.5沉井制作质量控制
8.6.5.1因在浇筑第二节砼时，沉井肯定有一些沉降，所以沉井模板与外脚手架之间不能采用固定联结，而应该适应相对位移，否则极易破坏砼或模板、脚手架。
8.6.5.2模板的对拉螺栓中加止水环，为50*50*3mm铁片打孔后与对销螺栓满焊，对拉螺栓两端焊小钢筋头作为木垫块的定位用，拆模后凿掉木垫块，用防水砂浆填补。
8.6.5.沉井制作的施工缝处理采用膨胀止水条，砼面的处理按有关规范执行。
8.6.5.除设计要求的预埋件外，施工时要预埋爬梯铁件，便于施工人员进出井体，本沉井的爬梯不少于8处，用Ф20钢筋制作，宽40cm左右。
8.7沉井的降水
根据勘探提供的渗透系数为4*10-6m/s，根据本工程其他项目的开挖情况，预计沉井下沉中的渗水量不大，且挖土采用水力冲土和机械挖土相结合的方式，因此目前不考虑专门的降水措施。
如果沉井下沉中渗水量较大，届时将根据实际情况采取降水措施（在实施前补报具体方案）。
8.8沉井下沉：
8.8.1沉井下沉是本工程的重中之重，由于地质条件的因素，必须采取一定的措施。
8.8.2.沉井下沉系数
8.8.2.1沉井初沉时下沉系数
沉井下沉系数计算公式:
K=G0/（fkL+Rfs）
式中:
G0---沉井自重（KN），下沉时取6.41×104KN；
K---下沉系数；
fk---地基承载力，此时取砂垫层的极限承载力175kpa；
L---沉井踏面面积：
Rfs—沉井内、外侧向摩阻力。
沉井初沉时，先凿除砖胎模和砼垫层，此时，因为沉井井壁没有产生摩阻力，全部沉井的重量只能由地基承担。
这时作业的关键是平衡凿除，并及时回填中粗砂、捣实，以增加沉井的踏面面积。
初沉时：
K=G0/fkL=6.41×104KN/175kpa（1.5×92.4+131.8）=1.35
8.8.2.2沉井终沉时的下沉系数
总摩阻力Rfs=U（h0-2.5）fs
U----沉井周长（m）
h0---沉井入土深度（m）
fs---土与井壁的摩阻力，根据《勘测报告》表5.3，沉井外壁与土的单摩阻力值取40Kpa
终沉时，沉井刃脚高程-18.718m，基本落在
层土上，fk=300kpa。
①下沉到位时（少形成或局部形成锅底），此时底梁底面与土紧密接触，全部承受地基反力；
K=6.41×104/（300kpa×1.5×92.4+98.4×（10.218-2.5）×40+300kpa×131.78）
=0.57，此时沉井是无法下沉的。
②下沉到位时（形成大锅底），全部井壁承受地基反力，所有底梁均不承受地基反力；
K=6.41×104/（300kpa×1.5×92.4+98.4×（10.218-2.5）×40）=0.89，此时沉井还是无法下沉。
③泥浆润滑套减阻措施助沉
通过以上计算，本沉井在正常状态下是无法下沉的，只有采取泥浆润滑套减阻等措施助沉。
其施工工艺如下：
触变泥浆润滑套工艺包括：
泥浆的拌制；在下沉过程中利用管路压浆；在下沉到设计标高或沉井封底之后进行砂浆置换排除泥浆。
压浆的管路系统：
输浆总管采用Φ50~75mm钢管沿沉井四周布置，Φ38mm压浆管在四周井壁▽-16.8m处每隔3~4m水平布置，此段压浆管每根长约1.7m，为直埋管，便于清理，水平压浆管近沉井内侧加工好连接丝牙，从此处用弯头将压浆管用Φ38mm的钢管连接至输浆总管。
压浆管总体形式为井内管路布置式：
即整个压浆管路系统都布置在沉井内部，其缺点是由于压浆竖管与穿墙管用弯头连接，管路内泥浆结块易在此沉淀造成管路堵塞。
堵塞后，由于井壁外泥浆的压力，不易拆洗管路。
为保证触变泥浆润滑套的施工效果，施工时须在沉井周围地面挖出一道泥浆沟槽。
沟侧用木板或钢板围护，下沉时应随时补充泥浆，保持泥浆充满沟槽。
泥浆槽的作用如下：
1、储存泥浆，保证沉井下沉时，泥浆能及时补充到新形成的空隙中去；2、各压浆管路出浆不均匀时，有了泥浆槽后，可以起到调节的作用；3、维护地表部分土壁，不致被机械或其他杂物所碰坍；4、在开始下沉时，可以直接在泥浆沟内灌浆。
泥浆的配制和压浆：
1、泥浆配合比的选择，除了满足沟槽土壁的稳定外，还要求泥浆长期静置时不沉淀，易于搅拌、易于在泥浆槽内流动，输浆压力不大等。
2、泥浆的压送，采用柱塞式灰浆机；3、压浆时，正常情况下压浆的压力为：
（1）启动时约5~7kg/cm2；
（2）启动后正常压注时约1~3kg/cm2；在处理故障等特殊情况下，其启动压力有时高达10~15kg/cm2。
泥浆原料为膨润土、水、纯碱等化学处理剂。
砂浆置换泥浆：
当沉井下沉到设计标高以后，为了使沉井稳定，应将泥浆润滑套中的泥浆排出，一般排出方法是用砂浆置换泥浆。
将砂浆从隔离层底部压入，使泥浆被压进的砂浆所排出。
压入砂浆可以使用柱塞式灰浆压浆机，用单根Φ50mm管径的管路输送砂浆，管路上不布置阀门和弯头，转弯处采用钢制大转弯半径的弯管或胶管。
压浆时，先将砂浆出浆管插到隔离层底部，按5m左右间距逐点压浆，循环一遍之后再将管子提高，每点的压浆量由计算确定。
随着砂浆的上升，泥浆不断被挤出，直至完成泥浆的置换工作。
④根据经验，采用触变泥浆润滑套的施工方法后，沉井外壁与土的单位摩阻力值可下降30%左右，取fs=30Kpa
K=6.41×104/（300kpa×1.5×92.4+98.4×（10.218-2.5）×30）=0.99
此时沉井有一定的下沉趋势，但还不明显。
8.8.3尽管上述计算表明沉井在采用触变泥浆润滑套的施工方法之后可以下沉，但毕竟均为理论分析，为确保沉井下沉时结构和人身安全，在特殊情况下可能还需要采取压重、井外除土等助沉措施。
8.9沉井下沉注意事项
8.9.1由于沉井深度太深，沉井刃脚离地面近22m，无论采用何种出土方式都有很大的难度，故沉井下沉采用水力冲吸法排水下沉和机械出土相结合的施工方式，土方及砂垫层约7500m3，泥浆水经沉淀后排入指定地点。
围堰的构筑范围及具体尺寸将与业主共同商定。
8.9.2根据《总说明》，沉井下沉时井内各格应对称挖土，先挖底梁下土，再掏挖刃脚下土，井内各格土面高差不得大于1.0m，应严格控制挖土方式、挖土速度。
挖土过程中，应即时掌握土层性质及地下水情况，确保沉井均匀稳定的下沉。
下沉过程中严禁出现底梁被搁置而刃脚悬空及任何一边刃脚中点搁置等现象。
8.9.3沉井纠偏时，在沉井刃脚高的一侧取土，在刃脚低的一侧，保留较宽较厚的土堤，或适当回填砂以及在刃脚低的一侧沉井井壁外填土（砂），并进行夯实，以增加此侧的土压力；沉井扭转时，可在对角的两刃脚除土，借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩，使沉井在下沉过程中逐步纠正位置。
8.10封底：
当沉井下沉到位并稳定后，进行封底。
封底前，在沉井中间四格开挖50cm×50cm×50cm小坑，回填碎石和中粗砂形成反滤层并埋设钢管，保证封底砼达到强度前地下水的渗出。
在封底砼达到强度后，将导水钢管封堵。
封底砼的顺序为：
先沉井四周，后沉井中间。
8.11底板浇筑：
封底砼结束后，即绑扎钢筋，浇筑底板。
砼采用集中搅拌、砼车运输、砼泵入仓的方式。
8.12沉井下沉完毕后允许偏差:
刃脚底面平均标高偏差：
0~-100mm；
刃脚平面轴线位置偏差：
＜150mm；
任两角刃脚底面高差：
＜150mm。
8.13沉井的观测
沉井下沉前，先在沉井井壁四周弹上中轴线，并在四角井壁上刷上标尺，下沉时每2小时观测一次四角高程，每3小时观测一次平面位置。
当下沉至终点2m时，应严格控制下沉速度，加大观测密度，及时调整下沉参数，保证沉井安全。
8.14对关键节点的施工安排
8.14.1基坑土方开挖2004年3月25日～2004年4月15日前完成；
8.14.2砂垫层750m3，编织袋砂堤450m3，C20砼垫层73m3，排水沟及4只集水井，150#砖胎模）在2004年4月20日完成；
8.14.3沉井第一节制作2004年5月25日完成；
8.14.4沉井第二节、第三节制作2004年7月5日完成；
8.14.5沉井下沉前准备工作（凿除砼垫层、砖胎模、编织袋砂堤等，并全部吊出沉井外，运输到指定地点）2004年7月6日～2004年7月15日完成；
8.14.6沉井下沉2004年8月15日完成；
8.14.7沉井封底及底板2004年8月25日完成；
8.14.8沉井第三节接高2004年9月25日完成；
8.14.9沉井周边土体回填2004年10月15日完成；
8.14.10上部结构主体工程2004年11月30日完成。
8.15质量标准
序号
分项工程名称
允许偏差
序号
分项工程名称
允许偏差
1
轴线
≤5mm
10
钢筋弯折点位置
±20mm
2
标高
±5mm
11
钢筋保护层
±5mm
3
模板平整度
≤5mm
12
砼面平整度
≤8mm
4
模板垂直度
≤6mm
13
砼面垂直度
≤8mm
5
模板接缝
≤1.5mm
14
砼截面尺寸
+8～-5mm
6
相邻两板高低差
≤2mm
15
露筋
无
7
截面尺寸
+4～-5mm
16
孔洞
无
8
钢筋骨架长
±10mm
17
蜂窝、麻面
≤400cm2
9
钢筋间距
±10mm
8.16模板及支撑脚手架施工
模板及脚手架施工先进行施工图放样设计，本沉井因全部沉入地下，模板拟以组合钢模板为主，异型结构部分采用木模板。
支撑采用钢管脚手架。
8.16.1模板加工：
木模板加工在木工加工场加工，现场拼装。
组合钢模板为定型模板，质量标准符合规定，立模前涂刷脱模剂。
8.16.2模板安装：
按施工放样图现场拼装，底部工程侧面模板用支撑架固定，上部工程侧面模板用对销螺栓固定。
模板安装要具有足够的强度、刚度和稳定性，保证浇注后结构物的形状、尺寸和相互位置符合图纸规定，各项误差在规范允许范围之内。
8.16.3模板拆除：
砼模板的拆除应考虑到砼上的荷载及砼的龄期强度，非承重侧面模板应在砼达到在拆模时其表面及棱角不损坏时才拆除，承重模板应在砼强度达到规定强度后方可拆除。
8.16.4脚手架工程：
支撑必须牢固、稳定、可靠。
一般脚手架搭设要符合脚手架的搭设规定。
钢管脚手架采用1.5英寸钢管，连接件为铸钢扣件。
8.17钢筋施工
8.17.1确保原材料的质量：
每批钢筋到货时都必须有相应的出厂质保书，到工后根据规格、数量按有关规范规定分批做机械性能抽样试验。
试验合格后才能使用，不合格材料严禁使用。
8.17.2钢筋的放样：
根据会审过的施工图纸深刻理解设计意图，按施工规范要求进行施工放样。
8.17.3钢筋的制作：
根据下达的钢筋配料单在钢筋加工场进行回直、下料，并对成型钢筋进行标识。
不同规格品种的钢筋分别堆放。
焊接采用闪
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